Artificial gene synthesis (original) (raw)
التخليق الاصطناعي للجينات (بالإنجليزية: Artificial gene synthesis) هي عملية تخليق أو توليف الجينات في المعمل وذلك دون الحاجة لقوالب أولية من عينات الحامض النووي. والطريقة الرئيسية تتمثل حالياً في التخليق أو التوليف للأليغنوكليوتيد أو النيوكليوتيدات الدقيقة (تستخدم أيضاً للتطبيقات الأخرى) من متتابعات أو متواليات جينية رقمية والتلدين أو التخمير اللاحق للأجزاء أو القطع الجينية الناتجة عن ذلك.
| Property | Value |
|---|---|
| dbo:abstract | التخليق الاصطناعي للجينات (بالإنجليزية: Artificial gene synthesis) هي عملية تخليق أو توليف الجينات في المعمل وذلك دون الحاجة لقوالب أولية من عينات الحامض النووي. والطريقة الرئيسية تتمثل حالياً في التخليق أو التوليف للأليغنوكليوتيد أو النيوكليوتيدات الدقيقة (تستخدم أيضاً للتطبيقات الأخرى) من متتابعات أو متواليات جينية رقمية والتلدين أو التخمير اللاحق للأجزاء أو القطع الجينية الناتجة عن ذلك. وعلى النقيض، فإن التضاعف الطبيعي أو النسخ المتماثل للحامض النووي يتطلب وجود قوالب للحامض النووي من أجل توليف حمض نووي جديد.وقد تم توضيح تخليق أو توليف أول جين كامل وهو "tRNA" للخميرة بواسطة هارغوبند خورانا ومساعديه في عام 1972.وقد تم أداء توليف لأول جينات تشفيرية للبيبتيدات والبروتينات في مختبرات هيربرت بوير وألكساندرماركهام على التوالي. تتوافر حالياً خدمات توليف الجينات التجارية من شركات عديدة في جميع أنحاء العالم، حيث بنى البعض منها نموذج أعماله التجارية حول هذه المهمة. غالباً ما يقوم النهج الحالي للتوليف الجيني على أساس الجمع بين الكيمياء العضوية والتقنيات البيولوجية الجزيئية ويمكن تخليق الجينات الكاملة دون الحاجة إلى قالب الحمض النووي المقدم. ولقد أصبح التوليف الجيني أداة هامة في العديد من المجالات لتقنية الحمض النووي المؤتلف بما في ذلك التعبير الجيني المغاير وتطوير اللقاحات والعلاج الجيني والهندسة الجزيئية. ويعتبر توليف تتابعات الحمض النووي في الكثير من الأحيان أكثر اقتصاداً من إجراءات الاستنساخ وتوليد الطفرات الكلاسيكية. حيث ينمو سوق التوليف الجيني بثبات على مدى السنوات الماضية ويُقدّر الخبراء حجمه بحوالي (40 مليون دولار أمريكي) بنهاية عام 2007. (ar) Artificial gene synthesis, or simply gene synthesis, refers to a group of methods that are used in synthetic biology to construct and assemble genes from nucleotides de novo. Unlike DNA synthesis in living cells, artificial gene synthesis does not require template DNA, allowing virtually any DNA sequence to be synthesized in the laboratory. It comprises two main steps, the first of which is solid-phase DNA synthesis, sometimes known as DNA printing. This produces oligonucleotide fragments that are generally under 200 base pairs. The second step then involves connecting these oligonucleotide fragments using various DNA assembly methods. Because artificial gene synthesis does not require template DNA, it is theoretically possible to make a completely synthetic DNA molecule with no limits on the nucleotide sequence or size. Synthesis of the first complete gene, a yeast tRNA, was demonstrated by Har Gobind Khorana and coworkers in 1972. Synthesis of the first peptide- and protein-coding genes was performed in the laboratories of Herbert Boyer and Alexander Markham, respectively. More recently, artificial gene synthesis methods have been developed that will allow the assembly of entire chromosomes and genomes. The first synthetic yeast chromosome was synthesised in 2014, and entire functional bacterial chromosomes have also been synthesised. In addition, artificial gene synthesis could in the future make use of novel nucleobase pairs (unnatural base pairs). (en) Die künstliche Gensynthese ist eine Methode der synthetischen Biologie, die verwendet wird um künstliche Gene im Labor zu erstellen. Basierend auf der Oligonukleotidsynthese, unterscheidet sie sich insofern von molekularer Klonierung und Polymerase-Kettenreaktion (PCR), als der Anwender keine bereits existierende DNA benötigt. Somit ist es möglich, ein komplettes, doppelsträngiges DNA-Molekül (synthetische DNA) ohne Einschränkungen in Sequenz oder Länge herzustellen. Die Methode wurde verwendet, um funktionsfähige, bakterielle Chromosomen, die in etwa eine Million Basenpaare enthielten, herzustellen. Die erste Synthese eines kompletten Gens, eine Hefe-tRNA, wurde von Har Gobind Khorana und seinen Mitarbeitern 1972 vollbracht.Die Synthesen des ersten peptid- beziehungsweise proteinkodierenden Gens wurden jeweils in den Laboren von Herbert Boyer und durchgeführt. Kommerzielle Gensyntheseaufträge werden inzwischen von zahlreichen Firmen weltweit bearbeitet, wobei einige sich speziell auf diesen Zweig der Genetik festgelegt haben.Die derzeitige Herangehensweise der Gensynthese ist meistens eine Kombination aus organischer Chemie und molekularbiologischen Techniken, wobei es sein kann, dass ganze Gene „de novo“, ohne bestehende DNA-Vorlage, synthetisiert werden. Gensynthese ist in vielen Feldern der rekombinativen DNA-Technologie ein wichtiges Instrument geworden. Die Synthese von Nukleotidbasen ist oft ökonomischer als klassisches Klonieren oder Mutationsmethoden. (de) 인공 유전자 합성(人工遺傳子合成, 영어: artificial gene synthesis), DNA 프린트라고 알려진 이 방법은 합성생물학에서 인공적인 유전자를 만들기 위해서 사용되는 기법 중 하나이다. 현대에 와서는 고체상 DNA 합성 기법에 의존하고 있으며, 이는 분자 클로닝이나 중합효소 연쇄 반응과는 사용자가 기존의 DNA 서열을 조작하지 못한다는 점에서 다르다. 그래서 이 방법은 완전히 합성된 이중가닥의 DNA 분자를 염기나 크기의 한계에 제한이 없이 합성을 할 수가 있다. 이 방법은 100만개의 염기를 가진 기능적인 세균이나 효모 염색체를 만드는데 사용되고 있다. 최근 연구는 자연의 염기들(A, T, C, G, U)에 더해서 유전 코드의 광범위한 확장을 이끌 수 있는 새로운 염기 합성의 가능성을 주장하고 있기도 하다. 최초의 인공적으로 합성된 유전자인 효모 tRNA는 Har Gobind Khorana와 동업자들에 의해 1972년에 증명되었다. 최초의 펩티드 합성은 Herbert Boyer와 Alexander Markham의 연구소에서 각각 수행되었다. 현대에 이르러서는 상업적인 유전자의 합성은 세계 각지의 수많은 기업들에서 제공하고 있다. 현대의 유전자 합성은 대부분 조합화학과 유기화학, 분자생물학적 기술에 의존한다. 유전자 합성은 분자 공학, 백신 제조, 유전자 치료, 형질 발현 등 재조합 DNA를 연구하는 분야에서 아주 중요한 도구가 되었다. 이러한 인공적인 핵산의 합성은 고전적인 클로닝과 돌연변이 절차에 비하면 매우 경제적인 면이 있다. (ko) Си́нтез иску́сственных ге́нов — метод в области синтетической биологии, который используется для создания искусственных генов в лаборатории. В настоящее время основывается на синтезе ДНК в твёрдой фазе. Его отличие от молекулярного клонирования (рекомбинантная ДНК) и полимеразной цепной реакции (ПЦР) в том, что для метода нет необходимости использовать существовавшие ранее последовательности ДНК. Таким образом, можно сделать полностью синтетические двухцепочечные молекулы ДНК без каких-либо ограничений на любые нуклеотидные последовательности или размеры. Этот метод был использован для создания функциональных бактериальных или дрожжевых хромосом, содержащих около одного миллиона пар оснований. Недавние исследования также предполагают возможность создания новых нуклеотидных пар в дополнение к двум парам природных оснований, которые могли бы значительно увеличить возможности расширения генетического кода. (ru) |
| dbo:thumbnail | wiki-commons:Special:FilePath/DNA_Double_Helix.png?width=300 |
| dbo:wikiPageExternalLink | https://omictools.com/r2odna-designer-tool |
| dbo:wikiPageID | 11913227 (xsd:integer) |
| dbo:wikiPageLength | 62310 (xsd:nonNegativeInteger) |
| dbo:wikiPageRevisionID | 1124856640 (xsd:integer) |
| dbo:wikiPageWikiLink | dbr:Endonuclease dbr:Pat_Roy_Mooney dbr:Peptide dbr:DNA dbr:DNA_digital_data_storage dbr:DNA_ligase dbr:DNA_polymerase dbr:Untranslated_region dbr:Vaccine dbr:De_novo_synthesis dbr:Integrase dbr:J._Craig_Venter_Institute dbr:Polymerase_chain_reaction dbr:Saccharomyces_cerevisiae dbr:Ligase dbr:Ligase_chain_reaction dbr:Ligation_(molecular_biology) dbr:Ribosomal_frameshift dbc:Molecular_genetics dbr:Craig_Venter dbr:Gene_therapy dbr:Oligonucleotide dbr:Open_reading_frame dbr:Thermus_aquaticus dbr:Alexander_Markham dbr:Enzyme dbr:Gene dbr:Nucleobase dbr:Synthetic_biology dbr:MutS-1 dbr:Oligonucleotide_synthesis dbr:Bacteria dbr:DNA_microarrays dbr:Amino_acid dbc:Gene_expression dbc:Protein_biosynthesis dbc:Synthetic_biology dbr:D5SICS dbr:DNA_sequencing dbr:DNaM dbr:ETC_Group_(AGETC) dbr:Base_pair dbr:Nucleotides dbr:CcdA/CcdB_Type_II_Toxin-antitoxin_system dbr:Chromosome dbr:Golden_Gate_Cloning dbr:Genetic_modification dbr:Promoter_(genetics) dbr:Protein dbr:Har_Gobind_Khorana dbr:Herbert_Boyer dbr:High-performance_liquid_chromatography dbr:The_Guardian dbr:Jef_Boeke dbr:Phosphoramidite dbr:Aromatic_hydrocarbon dbc:Genetically_modified_organisms dbc:Genetics_techniques dbr:Bioethics dbr:Heterologous_expression dbr:Terminator_(genetics) dbr:Yeast dbc:Chemical_synthesis dbr:Idempotence dbr:Mycoplasma_genitalium dbr:Science_(journal) dbr:Exonuclease dbr:Plasmid dbr:Scripps_Research_Institute dbr:Mycoplasma_mycoides dbr:Mycoplasma_capricolum dbr:Mycoplasma_laboratorium dbr:Synthetic_Gene_Database dbr:Protein_engineering dbr:Nucleoside_triphosphate dbr:Polymerase dbr:Ribosome-binding_site dbr:TRNA dbr:Synthia dbr:Self_annealing dbr:File:BioBricks_assembly.png dbr:File:DNA_Double_Helix.png dbr:File:Golden_Gate_Assembly.png dbr:File:Long_Overlap_Assembly.png dbr:File:Overlap_assembly_using_the_MODAL_format.png |
| dbp:align | Right (en) |
| dbp:caption | 300.0 The discovery of orthogonal att sites that are specific allowed for the developed of Multisite Gateway Cloning technology. This allows for multiple DNA fragments to be assembled, with the order of assembly directed by the att sites. (en) The MoClo assembly standard allows for Golden Gate constructs to be further assembled in subsequent tiers. In the example here, four genes assembled via tier 1 Golden Gate assembly are assembled into a multi-gene construct in a tier 2 assembly. (en) The Golden Braid assembly standard also builds on the first tier of Golden Gate assembly and assembles further tiers via a pairwise protocol. Four tier one destination vectors are assembled into two tier 2 destination vectors, which are then used as tier 3 entry vectors for the tier 3 destination vector. Alternating restriction enzymes are used. (en) The Gateway Cloning entry vectors must first be produced using a synthesised DNA fragment containing the required attB sites. Recombination with the donor vector is catalysed by the BP clonase mix and produces the desired entry vector with attL sites. (en) DNA parts to be used for BASIC assembly need to contain integrated prefix and suffix sequences . These contain BsaI restriction sites that will allow for the iP and iS linkers to be attached to the DNA part. Once the linkers are attached, the part is ready for assembly. (en) The desired construct is obtained by recombining the entry vector with the destination vector. In this case, the final construct involves the assembly of two DNA fragments of interest. The attL sites on the entry vector recombine with the attR sites on the destination vector. The lethal gene ccdB is lost from the destination vector, and any bacteria that uptakes the unwanted vector will die, allowing selection of the desired vector. (en) |
| dbp:footer | Summary of the key Gateway Cloning technologies. (en) The MoClo and Golden Braid assembly standards are derivatives of the original Golden Gate assembly standard. (en) |
| dbp:image | BASIC Parts Preparation.png (en) Four Part BASIC Assembly Construct.png (en) Gateway BP Clonase.png (en) Gateway LR Clonase.png (en) Golden_Braid_assembly.png (en) MoClo_assembly.png (en) Multisite Gateway Assembly.png (en) |
| dbp:totalWidth | 700 (xsd:integer) |
| dbp:wikiPageUsesTemplate | dbt:Main dbt:Multiple_image dbt:Reflist dbt:Short_description dbt:Chemical_synthesis |
| dcterms:subject | dbc:Molecular_genetics dbc:Gene_expression dbc:Protein_biosynthesis dbc:Synthetic_biology dbc:Genetically_modified_organisms dbc:Genetics_techniques dbc:Chemical_synthesis |
| gold:hypernym | dbr:Method |
| rdf:type | dbo:Software yago:LivingThing100004258 yago:Object100002684 yago:Organism100004475 yago:PhysicalEntity100001930 yago:WikicatGeneticallyModifiedOrganisms yago:Whole100003553 |
| rdfs:comment | التخليق الاصطناعي للجينات (بالإنجليزية: Artificial gene synthesis) هي عملية تخليق أو توليف الجينات في المعمل وذلك دون الحاجة لقوالب أولية من عينات الحامض النووي. والطريقة الرئيسية تتمثل حالياً في التخليق أو التوليف للأليغنوكليوتيد أو النيوكليوتيدات الدقيقة (تستخدم أيضاً للتطبيقات الأخرى) من متتابعات أو متواليات جينية رقمية والتلدين أو التخمير اللاحق للأجزاء أو القطع الجينية الناتجة عن ذلك. (ar) Artificial gene synthesis, or simply gene synthesis, refers to a group of methods that are used in synthetic biology to construct and assemble genes from nucleotides de novo. Unlike DNA synthesis in living cells, artificial gene synthesis does not require template DNA, allowing virtually any DNA sequence to be synthesized in the laboratory. It comprises two main steps, the first of which is solid-phase DNA synthesis, sometimes known as DNA printing. This produces oligonucleotide fragments that are generally under 200 base pairs. The second step then involves connecting these oligonucleotide fragments using various DNA assembly methods. Because artificial gene synthesis does not require template DNA, it is theoretically possible to make a completely synthetic DNA molecule with no limits on (en) Die künstliche Gensynthese ist eine Methode der synthetischen Biologie, die verwendet wird um künstliche Gene im Labor zu erstellen. Basierend auf der Oligonukleotidsynthese, unterscheidet sie sich insofern von molekularer Klonierung und Polymerase-Kettenreaktion (PCR), als der Anwender keine bereits existierende DNA benötigt. Somit ist es möglich, ein komplettes, doppelsträngiges DNA-Molekül (synthetische DNA) ohne Einschränkungen in Sequenz oder Länge herzustellen. Die Methode wurde verwendet, um funktionsfähige, bakterielle Chromosomen, die in etwa eine Million Basenpaare enthielten, herzustellen. (de) 인공 유전자 합성(人工遺傳子合成, 영어: artificial gene synthesis), DNA 프린트라고 알려진 이 방법은 합성생물학에서 인공적인 유전자를 만들기 위해서 사용되는 기법 중 하나이다. 현대에 와서는 고체상 DNA 합성 기법에 의존하고 있으며, 이는 분자 클로닝이나 중합효소 연쇄 반응과는 사용자가 기존의 DNA 서열을 조작하지 못한다는 점에서 다르다. 그래서 이 방법은 완전히 합성된 이중가닥의 DNA 분자를 염기나 크기의 한계에 제한이 없이 합성을 할 수가 있다. 이 방법은 100만개의 염기를 가진 기능적인 세균이나 효모 염색체를 만드는데 사용되고 있다. 최근 연구는 자연의 염기들(A, T, C, G, U)에 더해서 유전 코드의 광범위한 확장을 이끌 수 있는 새로운 염기 합성의 가능성을 주장하고 있기도 하다. (ko) Си́нтез иску́сственных ге́нов — метод в области синтетической биологии, который используется для создания искусственных генов в лаборатории. В настоящее время основывается на синтезе ДНК в твёрдой фазе. Его отличие от молекулярного клонирования (рекомбинантная ДНК) и полимеразной цепной реакции (ПЦР) в том, что для метода нет необходимости использовать существовавшие ранее последовательности ДНК. Таким образом, можно сделать полностью синтетические двухцепочечные молекулы ДНК без каких-либо ограничений на любые нуклеотидные последовательности или размеры. Этот метод был использован для создания функциональных бактериальных или дрожжевых хромосом, содержащих около одного миллиона пар оснований. Недавние исследования также предполагают возможность создания новых нуклеотидных пар в дополнение (ru) |
| rdfs:label | تخليق اصطناعي للجينات (ar) Künstliche Gensynthese (de) Artificial gene synthesis (en) 인공 유전자 합성 (ko) Синтез искусственных генов (ru) |
| owl:sameAs | freebase:Artificial gene synthesis yago-res:Artificial gene synthesis wikidata:Artificial gene synthesis dbpedia-ar:Artificial gene synthesis dbpedia-de:Artificial gene synthesis dbpedia-fa:Artificial gene synthesis dbpedia-ko:Artificial gene synthesis dbpedia-ru:Artificial gene synthesis dbpedia-sh:Artificial gene synthesis dbpedia-sr:Artificial gene synthesis https://global.dbpedia.org/id/3p9mY |
| prov:wasDerivedFrom | wikipedia-en:Artificial_gene_synthesis?oldid=1124856640&ns=0 |
| foaf:depiction | wiki-commons:Special:FilePath/BASIC_Parts_Preparation.png wiki-commons:Special:FilePath/BioBricks_assembly.png wiki-commons:Special:FilePath/DNA_Double_Helix.png wiki-commons:Special:FilePath/Four_Part_BASIC_Assembly_Construct.png wiki-commons:Special:FilePath/Gateway_BP_Clonase.png wiki-commons:Special:FilePath/Gateway_LR_Clonase.png wiki-commons:Special:FilePath/Golden_Braid_assembly.png wiki-commons:Special:FilePath/Golden_Gate_Assembly.png wiki-commons:Special:FilePath/Long_Overlap_Assembly.png wiki-commons:Special:FilePath/MoClo_assembly.png wiki-commons:Special:FilePath/Multisite_Gateway_Assembly.png wiki-commons:Special:FilePath/Overlap_assembly_using_the_MODAL_format.png |
| foaf:isPrimaryTopicOf | wikipedia-en:Artificial_gene_synthesis |
| is dbo:product of | dbr:ATUM |
| is dbo:wikiPageRedirects of | dbr:DNA_printing dbr:DNA_watermark dbr:Synthetome dbr:Synthetic_double-helix dbr:Synthetic_gene dbr:Synthetic_genome dbr:Artificial_gene dbr:Gene_synthesis dbr:Virtual_gene dbr:Genome_synthesis |
| is dbo:wikiPageWikiLink of | dbr:Cambrian_Genomics dbr:Protein_design dbr:List_of_Indian_inventions_and_discoveries dbr:DNA_synthesis dbr:Viridos_(company) dbr:De_novo_synthesis dbr:Infologs dbr:Integrated_DNA_Technologies dbr:Library_(biology) dbr:Nucleic_acid_sequence dbr:Protein_fold_class dbr:Craig_Venter dbr:Genetic_engineering_techniques dbr:Genetically_modified_virus dbr:Genome_Project-Write dbr:Oligonucleotide dbr:GenScript_Biotech dbr:Genetic_engineering dbr:Glossary_of_genetics dbr:Glossary_of_genetics_(0–L) dbr:Synthetic_biology dbr:Transcription_activator-like_effector_nuclease dbr:Mutagenesis_(molecular_biology_technique) dbr:Oligonucleotide_synthesis dbr:Transcription_activator-like_effector dbr:DNA_printing dbr:Hazards_of_synthetic_biology dbr:June_1970 dbr:Synthetic_genomics dbr:Molecular_cloning dbr:Synthetic_biological_circuit dbr:Smallpox dbr:ATUM dbr:Codon_usage_bias dbr:DNA_watermark dbr:Saturation_mutagenesis dbr:In_silico dbr:Mycoplasma_laboratorium dbr:Synthetic_Gene_Database dbr:Synthetic_genomes dbr:Synthetome dbr:Sequence_space_(evolution) dbr:Site-directed_mutagenesis dbr:Synthetic_double-helix dbr:Synthetic_gene dbr:Synthetic_genome dbr:Artificial_gene dbr:Gene_synthesis dbr:Virtual_gene dbr:Genome_synthesis |
| is rdfs:seeAlso of | dbr:De_novo_synthesis dbr:Base_pair |
| is foaf:primaryTopic of | wikipedia-en:Artificial_gene_synthesis |
